2019-2020年高中物理《机械能守恒定律》教案6粤教版必修2.pdf

2019-2020 年高中物理机械能守恒定律教案 6 粤教版必修 2一.教学目标知识目标：1 1、知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化。2 2、理解机械能守恒定律的内容。3 3、在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。能力目标：1 1、学会在具体的问题中判这定物体的机械能是否守恒；2 2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。德育目标：通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际 问题。二.教学重点1 1、理解机械能守恒定律的内容。2 2、在具体问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。三.教学难点1 1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件。2 2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。四 教学用具自制投影片、CAICAI 课件。五.教学过程（一）.动能与势能之间的相互转化1.机械能：动能与势能（包括重力势能和弹性势能）2动能与势能之间的相互转化先让学生观摩课本P75图片后思考（用多煤体找出图片）如图443的能量转化：动能T弹性势能T重力势能（二）.机械能守恒定律的理论推导：推导过程：（课本P76）如下：设一个质量为 m m 的物体自由下落，经过高度为 h h1的 A A 点时速度为 的 B B 点时速V V1,下落到高度 h h2为度为 V V2，在自由落体运动中，小球只受到重力作用，重力做 正功设重力所做的功为，则由动能定理可得上式表示，重力所做的功等于小球动能的增加.由重力所做的功等于小球重力势能变化的关系可知:上式表示，重力所做的功等于小球重力势能的减少.由和式可得:1212mv22 2mymgh2-mgh|可见，在自由落体运动中，重力做了多少功，就有多少重力势能转化为等量的动能.把移项得:11mv2 mgh22 22mw2mgh1或EE EEP2KP1K1上式表示，小球在自由落体运动过程中，动能与重力势能之和不变，亦即它的机械能保持不 变.从而得出结论：机械能守恒定律：在只有重力做功的条件下，物体的动能和重力势能相互转化，但机械能的总量保持不变。在只有弹力做功的条件下，物体的动能和弹性势能相互转化，但 机械能的总量保持不变（三）.机械能守恒定律的条件：只有重力或弹力做功，而没有受到其他外力作用.（1 1）.从做功的角度看，只有重力（或弹力）做功，机械能守恒.a.a.只有重力做功，单个物体的动能和重力势能相互转化，物体的机械能守恒.b.b.只有弹簧的弹力做功，物体的动能和弹簧的弹性势能相互转化，物体与弹簧组成的系统 机械能守恒.c.c.只有重力和弹簧的弹力做功，物体的动能和重力势能与弹簧的弹性势能相互转化，物体 和弹簧组成的系统机械能守恒.（2）.从能量转化角度看，只有系统内动能和势能的相互转化，无其他形式能量的转化，系统机械能守恒.（3）.合外力为零，机械能不一定守恒.（4）.合外力做功为零，机械能不一定为零.（四）.机械能守恒定律的应用1.基本解题思路：.选取研究对象 根据研究对象所经历的物理过程，进行受力，做功分析，判断机械能是否守恒.恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初末时刻的机械能.根据机械能守恒定律列方程，进行求解.2.例题：跳水运动员站在 h h=10m m 的高台上做跳水表演，已知运动员跳离跳台时速度=5m/sm/s，求运动员落至水面时速度 v v 的大小，忽略运动员身高的影响和空气阻力.（）解：以运动员为研究对象，从跳离跳台到落至水面，因为只有重力做功，机械能守恒，所以有：所以运动员落至水面时速度 v v 的大小为：v=2ghyo=2 10 10 52m/s=15m/s（五）小 结1 1、我们说机械能守恒的关键是：只有重力或弹力做功；2 2、在具体判断机械能是否守恒时，一般从以下两方面考虑：对于某个物体，若只有重力做功，而其他力不做功，则该物体的机械能守恒。对于由两个或两个以上物体（包括弹簧在内组成的系统，如果系统只有重力做功或弹力做 功，物体间只有动能、重力势能和弹性势能之间的相互转化，系统与外界没有机械能的转移,系统内部没有机械能与其他形式能的转化系统的机械能守恒。3 3、如果物体或系统除重力或弹力之外还有其他力做功，那么机械能就要改变（六）板书设计机械能守恒只有重力做功，单个物 体的动能和重力势能相 互转化，只有弹簧的弹力做 功，物体的机械能 守恒内容物体的动能和弹 簧的弹力势能与弹 簧的弹性势性势能相互 转化，物体能相互 转化，物体和弹与弹簧组 成的系统机械簧组 成的系统机械能守能守 恒.恒.只有重力和弹黄的 弹力做功，物体的动 能和重只有有重力做功只有弹力做功只有重力和弹力做条件功表达式 E=0 E=0